潘二矿水化学特征分析及突水水源判别

论文摘要

矿井水害问题一直关乎着煤矿的安全生产,解决矿井突水问题的前提任务就是对突水水源进行判别,提前采取防治措施,可以有效预防、减少水害事故出现的概率。将潘二井田作为探讨对象,基于了解井田地质及水文地质条件的情况下,对井田进行补、径、排以及充水特征分析。采用Piper三线图与Gibbs图解法、离子比例系数法分析井田内不同含水层的水化学特征及成因机制;基于各含水层阴阳离子组合关系,利用CRITIC法与物元可拓模型理论、PCA与Bayes理论建立水源识别模型;最后运用井田观测孔水位动态及水温特征对突水水源进行验证。得出以下结论:(1)井田内各含水层水质类型均不相同,含水层水化学组分主要受蒸发作用和溶滤作用的双重影响,硅酸盐矿物与硫酸盐矿物的溶解是研究区水质形成的重要推动力。(2)水化学特征识别结果为突水水源1和2均为煤系砂岩水,突水水源3为奥灰水,少量的水源可能为太灰水。CRITIC理论与物元可拓模型及PCA与Bayes突水水源判别模型,其中,CRITIC理论与物元可拓模型的水源判别率为100%;PCA与Bayes判别模型识别率为75%。(3)地下水水位动态与地下水水温对于12123工作面突水水源的识别验证结果为奥灰水,地下水水位动态与水温这两种方法进一步表明了地下水水化学识别与多元统计方法结果的准确性与可靠性。图[26]表[16]参[94]

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摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 地下水化学相关研究

1.2.2 水源判别研究现状

1.2.3 存在的问题

1.3 研究内容及技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

1.4 创新点

2 研究区概况

2.1 自然地理概况

2.1.1 井田位置及交通

2.1.2 水文、气象条件

2.2 矿井地质条件

2.2.1 构造

2.2.2 地层

3 井田水文地质条件及充水特征分析

3.1 井田水文地质条件

3.1.1 含、隔水层（组）

3.1.2 地下水水位动态变化

3.1.3 矿井涌水量

3.1.4 地下水补给、径流和排泄条件

3.2 充水条件

3.2.1 充水水源

3.2.2 矿井充水通道

3.2.3 矿井充水强度分析

3.3 本章小结

4 矿区地下水化学特征分析及成因分析

4.1 数据分析

4.1.1 常规水化学分析

4.1.2 相关性分析

4.2 含水层水质特征分析

4.3 地下水水化学成因分析

4.3.1 基于Gibbs模型的离子分析

4.3.2 基于离子比的地下水中化学成分来源分析

4.4 本章小结

5 水源判别模型与识别验证

5.1 突水情况

5.2 突水水源识别方法与结果

5.2.1 水化学特征识别

5.2.2 物元可拓模型

5.2.3 基于PCA的 Bayes的判别

5.2.4 地下水动态与水温识别

5.3 识别结果的验证

5.4 本章小结

6 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张淑莹

导师: 胡友彪

关键词: 突水水源,水化学特征,物元可拓理论,主成分分析,判别

来源: 安徽理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 安徽理工大学

分类号: TD745;P641.4

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